數碼相機電源管理應用篇

隨著(zhù)數碼相機近年來(lái)逐漸成為主流消費品后, 消費者對數碼相機功能上的要求亦不斷提升。例如: 拍照像素, 短片拍攝功能, LCD顯示屏大小及質(zhì)數素, 影像存儲謀體, 體積/重量等等. 亦由于有以上種種的功能需求,電池使用及備用時(shí)間成為了數碼相機設計工程人員的重要題目。
而本文將針對電源管理方面, 尤其在DC-DC控制器上作出探討及分析. 并以實(shí)例加以說(shuō)明. 圖1為數碼相機的典型方塊圖。
圖1  數碼相機框圖
現在，使用在數碼相機上的系統電源可以分為一個(gè)復合IC來(lái)完成不同輸出及由幾個(gè)DC/DC組合來(lái)完成不同輸出的電路（圖2）。
圖2  數碼相機電源框圖
圖中的回路例子是由幾個(gè)DC/DC組合構成的，其中CCD用的電源，是通過(guò)使用變壓器產(chǎn)生+15V和-5.5V的電壓。這個(gè)回路中使用的是VDD/VOUT分離型升壓DC/DC(S-8357P50), 以PWM模式并通過(guò)外接晶體管進(jìn)行開(kāi)關(guān)控制。輸出電壓可以通過(guò)改變變壓器圈數來(lái)產(chǎn)生需要的電壓。
I/F (INTERFACE)電源用的是使用了PWM/PFM開(kāi)關(guān)模式的升壓DC/DC (S-8358P33)，常用輸出電壓為3.3V。因為是外接FET，所以可以適用于500mA以上的大電流。另外，使用高頻DC/DC產(chǎn)品(600kHz)，可以使用小型電感。
CPU CORE電源常用輸出電壓是1.8V，所以會(huì )應用降壓DC/DC (S-8521E18)，使用PWM/PFM開(kāi)關(guān)型較理想，即使是消耗電流很低的情況下，也可以通過(guò)PFM方式工作，提高效率。
鏡頭驅動(dòng)馬達用的電源通常使用5V電壓, 由于操作電流較大, 所以會(huì )使用PWM控制模式及外接FET DC/DC(S-8357P50)。
這個(gè)回路的特長(cháng)是，使用單個(gè)DC/DC，接線(xiàn)比較靈活，可以在基板上選取較為合適的地方安裝。而如果用一個(gè)復合IC來(lái)得到不同輸出的話(huà)，接線(xiàn)會(huì )受到限制，無(wú)法合理利用基板的空間，可能導致基板面積增大。所以，使用單個(gè)DC/DC的話(huà)，可以達到小型化的目的。
圖3回路是產(chǎn)生LCD用的正電壓和負電壓的應用電路。它是使用一個(gè)升壓DC/DC，產(chǎn)生正負電壓的電路。
舉例中使用了VDD/VOUT分離型 (S-8356Q50)。在Vout 端子接口，通過(guò)使用電阻對輸出電壓進(jìn)行分壓后再輸入電壓，可以調整輸出電壓。通過(guò)R1和R2，正電壓可以達到很高電壓，負電壓可以通過(guò)C1、SD3、SD2使正電壓反轉電路為負電壓。
這個(gè)回路中，正電壓直接反轉為負電壓，所以正電壓和負電壓不會(huì )產(chǎn)生不平衡的電壓。
需要不平衡電壓時(shí)，可在輸出端通過(guò)晶體管等做成穩壓回路，來(lái)穩定需要的電壓。
圖4回路是白光LED用的電源。因為，最近背光上用白光LED燈比較多，以下是由一個(gè)升壓DC/DC構成的電路。
因白光LED是電流控制的，所以需要穩定的電流。此回路中，流過(guò)LED的就是穩定的電流。為控制各LED亮度的偏差，LED采用串聯(lián)的方式排列。DC/DC控制器采用了(S-8356Q15)VDD端子與VOUT端子分離型，輸出電壓為1.5V。
在此電路中，決定流過(guò)LED電流是R1電阻。即使各個(gè)LED的Vf有所偏差，
A點(diǎn)的電壓也會(huì )被控制在1.5V。因此，比如20mA的電流流過(guò)LED，
電阻值則為： 1.5V